כיצד להאכיל מושבה של מאדים של מיליון אנשים

SpaceX שמה לה למטרה לסייע בהקמת עיר של מיליון איש במאדים. מה כל אותם אנשים יאכלו?

(תמונה: © SpaceX)

מה צריך לקחת כדי להאכיל מיליון אנשים במאדים? כך עולה ממחקר חדש, שגודלו במעבדה, גידולי מנהרות וחוות קריקט.

כשמדובר בתוכניות ל צוותי משימות למאדיםבדרך כלל, נאס"א מניחה נסיעות הלוך ושוב עם עצירות ביניים קצרות על הכוכב האדום. עם זאת, חברות חלל מסחריות צצו במטרה ליישב את החלל החיצון, כאשר SpaceX מכוון במיוחד לפתח תרבות במאדים.

האסטרטגיה המעשית ביותר להישאר ממושך מאדים כרוך בחיים משאבים שכבר קיימים על הפלנטה האדומה במקום להסתמך על ספינות אספקת כדור הארץ מחדש. חמשת המשאבים העיקריים הניתנים לצריכה שהחוקרים זיהו כי יישובי מאדים יידרשו כוללים אנרגיה, מים, חמצן, חומרי בנייה ומזון, והארבעה הראשונים נמצאים בפוטנציאל בשפע במאדים.

למשל, אנרגיה סולארית, ככל הנראה בתוספת כורים ביקוע גרעיני, יכול לעזור לספק אנרגיה למאדים שהיו. קרח ומינרלים hydrated על מאדים הם מקורות מים. דו תחמוצת הפחמן יכולה להמיר לחמצן. לבסוף, ניתן להפוך את אדמת מאדים לבנים לבנייה לאספקת בניין.

לשם השוואה, אין מזון שמאפשר להשיג באופן טבעי במאדים, ואין דרך קלה ליצור אותו מחומרי גלם כלשהם בכוכב האדום המשתמשים, נניח, בכור כימי פשוט, כך אמרו החוקרים.

"ככל הנראה האוכל יהיה הדבר הכי קשה לעשות באופן מקומי על מאדים, ואתה לא יכול לייבא את הכל רק אם אתה רוצה שיהיה לו יישוב המספק את עצמו", אומר הסופר הראשי קווין קאנון, מדען פלנטה מאוניברסיטת מרכז פלורידה באורלנדו, כך מסר ל- Space.com.

בהתחשב באתגר זה, המדענים רצו לראות מה צריך לקחת כדי להגיע למטרה הרדיקלית לייצר מספיק מזון על מאדים כדי להאכיל מיליון אנשים.

"עבדנו עם הרבה אנשים שרצו לגדל צמחים בקרקעות המאדים המדומים שאנו יוצרים, וזה הוביל אותנו להתבונן על איזה מחקר נעשה במונחים של ייצור מזון למשימות אנושיות עתידיות לירח או למאדים," אמר תותח. "מסתבר שרוב ההתמקדות הייתה בירקות דלי קלוריות מאוד, ולא נשקלו החידושים האחרונים במקורות חלבון חלופיים. שאלנו את השאלה: במקום משימה קצרה בסגנון נאס"א למאדים, מה היה צריך לקחת להאכיל עיר של מיליון אנשים, כמו מה SpaceX מדמיינת? "

החוקרים ציינו כי גידול חיות משק לחלב ובשר לא יהיה מעשי במאדים בטווח הקרוב בגלל האתגרים של משלוחם לחלל. במקביל, הם ציינו שרוב האנשים לא רוצים ללכת צמחוני לחלוטין. הפתרון? הם הציעו חוות חרקים ובשר מגודל מעבדה.

חוות חרקים מתאימות היטב מטבח מאדיםהחוקרים אמרו כיוון שהם מספקים הרבה קלוריות ליחידה ביחידה תוך שימוש בכמויות מזעריות יחסית של מים והזנה. צרצרים בפרט הם אחת הדוגמאות המבטיחות יותר לחרקים אכילים, כאשר קמח צרצר עשוי לשלב ולהוסתר במתכונים רבים ושונים, הם ציינו.

"באגים הם הדרך ללכת, אם אנשים יכולים להתגבר על הגורם הגולמי," אמר קאנון.

עבור אלה שאינם אוהבים חרקים, "חקלאות סלולרית" - כלומר מזון שמקורם בתאים הגדלים בכלי מעבדה - יכולה לעזור לאנשים במאדים לאכול תזונה מעט מוכרת יותר, כך אמרו החוקרים. כל מהאצות לבשר ודגים לחלב חסר פרה וביצים נטולות עוף אפשר עכשיו, אמרו. כמויות הכסף הגדולות שהשקיעו המשקיעים לשכלול טכנולוגיה כזו כבר הוזילו את עלויותיו של המבורגר בשר מתורבת מ- 325,000 דולר ל -11 דולר לקציצה בשנתיים, הוסיפו.

כשמדובר בגידולים, אומנות הקונספט של יישובי מאדים כוללת בדרך כלל חממות, אך אלה אולי לא יתבררו כמעשיות. מכיוון שמאדים מרוחקים כל כך מהשמש, אפילו על קו המשווה, בו אור השמש הוא החזק ביותר, כמות הצמחים הקלים שתקבל תהיה דומה לזו שהם מקבלים באלסקה. יתר על כן, למרות שהחממות עשויות מריסות חלונות ברורות, אלה עדיין בדרך כלל סופגים 50 עד 70 אחוז אור על כדור הארץ, ועשויים לחסום עוד יותר על מאדים, מכיוון שסביר להניח שיש צורך בחומר חזק יותר לתמיכה בפנים מחוממים ולחץ, בהתחשב באיך אוויר בכוכב האדום הרבה יותר קר ודליל מכדור הארץ.

במקום זאת, ככל הנראה, יש צורך במנהרות המוארות בנורות LED בעלות חוזק גבוה כדי לגדל צמחים במאדים, בתוספת אור שמש שנאסף ומוזרמים דרך כבלי סיבים אופטיים, אמרו החוקרים. חקלאות נטולת קרקע הכוללת מערכות הידרופוניות או אירופוניות היא אפשרית, אך אסטרטגיות אלו ידרשו יותר מסה המועברת למאדים בצורה של מגשים, משאבות ומאגרים, הם אמרו. בנוסף, חקלאות על בסיס אדמה עשויה להיות חזקה יותר נגד מחלות צמחים, אך לכלוך מאדים אי-אורגני ידרוש מחקר וטיפול משמעותיים כדי להמיר אותו לאדמה חיה שעשויה לתמוך בגידול צמחים, הוסיפו החוקרים.

מחקרים קודמים העלו כי מספר גידולים עשויים להתגלות כמעשיים במיוחד בכל הנוגע להאכלת מתיישבים מאדים, כמו חיטה, תירס, פולי סויה, בוטנים ובטטות. שינוי גנטי עשוי גם להפוך את הצמחים לשימושיים יותר במגוון דרכים עבור המאדים - למשל על ידי צריכת יותר פחמן דו חמצני והגברת התפוקה.

"כמעט כל המחקר עד כה התמקד בגידול צמחים להאכלת אסטרונאוטים, אך צמחים תופסים המון מקום, וכוכב לכת אחר, פירושו בניית מפעלים גדולים פנימיים שצריכים לעבור לחץ, לחמם ולהדליק אותם", אמר קאנון. "אם אתה רוצה להאכיל אוכלוסייה גדולה בכוכב אחר, אתה צריך להתרחק מהרעיון של ירקות מימיים ולחשוב באמת על כמויות אדירות של אנרגיה, מים וחומרי גלם הדרושים כדי לייצר מספיק קלוריות."

כדי לראות מה יידרש כדי להאכיל א עיר מאדים המונה מיליון אישהחוקרים עיצבו אוכלוסיה שגדלה מהגירה וגם דרך שיעורי לידה של 10 לאלף אנשים לשנה בכדור הארץ, שיעור האופייני למדינות מפותחות על פני כדור הארץ. בסיכומו של דבר, הם הניחו שכ -6,900 ספינות אנשי צוות נדרשות בכדי למסור כמיליון מהגרים למאדים במהלך מאה, עם כ -340,000 איש שנולדו במאדים במהלך אותה תקופה.

המדענים חישבו את מספר הקלוריות שכל אחד יזדקק לו, ותכננו שימוש בקרקע לפי תזונה שכללה חיטה, תירס, בטטות, צרצרים ועוף מבוגר במעבדה. הם גילו שמושבה של מאדים של כמיליון איש יכלה להשיג מספיקות עצמית מבחינת מזון תוך 100 שנה, תוך הסתמכות על מנהרות בערך 9,5 מיילים (14,500 ק"מ) ברוחב של כ -3.6 מטרים, שניתן היה לערום אנכית.

עם זאת, המתיישבים הללו היו זקוקים לכמויות אדירות של מזון שיובאו בינתיים, ונשאו כמעט 54,000 משלוחי מטען. המדענים ציינו כי היו מגוון אסטרטגיות בהן ניתן להשתמש כדי להפחית משמעותית את כמות המזון המיובא, כמו הגדלת קצב הבנייה בחוות במאדים.

מחקר עתידי כיצד להאכיל את המאדים בצורה הטובה ביותר צריך להתמקד בהגברת תפוקת היבול, בחינת מיני החרקים היעילים והמחכים ביותר, שיפור הטעם והמרקם של בשר מתורבת, שיפור היעילות של תאורת LED המשמשת לגידול יבולים ופיתוח שיטות אוטומטיות החוקרים אמרו לבנייה מהירה של אזורים מוגנים ולחצים לחוות בתים.

"הביקורת המתבקשת היא שמדובר במדע בדיוני - משימות אנושיות למאדים רחוקים עשרות שנים, אז למה לטרוח לעבוד על הנושא הזה עכשיו? ", אמר קאנון." כל מי שחושב בקווים אלה צריך לבחון ברצינות את מה ש- SpaceX עושה - הם כבר בונים ובוחנים אבות-טיפוס של הספינות שישלחו ל מתיישבים ראשונים למאדים. "

הגיע הזמן "להבין איך לגרום לזה לקרות", הוסיף.

החוקרים אמרו שמחקרים כיצד להאכיל מאדים יכולים גם לעזור להאכיל אנשים על כדור הארץ.

"האילוצים שהטיל מאדים - א אווירה קרה ורזה - לאלץ אתכם לייצר מזון בדרכים שהן למעשה קיימות יותר ואתיות ממה שנעשה על כדור הארץ באמצעות נוהלי חקלאות מפעל כיום, "אמר קאנון." אז מעבר ל'דיאטה של ​​מאדים 'יכול לעזור לכוכב הלכת שלנו. "המדענים יצרו אתר, http://eatlikeamartian.org, שנותן קצת מידע כיצד לעשות בדיוק את זה.

תותח ובחן את הסופר הבכיר דניאל בריט מאוניברסיטת מרכז פלורידה הממצאים שלהם מקוון 30 באוגוסט בכתב העת New Space.

• משימת האדים האנושית של נאס"א תחייב לחיות מהארץ
• עיצובים מדהימים אלה מראים כיצד נראה עתידנו במאדים
• מאפולו לארטמיס - כיצד אוכל לאסטרונאוט עשוי להשתנות כשחוזרים לירח

הערת העורך: הגרסה המקורית של סיפור זה התייחסה בטעות לקווין תותח בשם קית 'תותח.